DE3441805C2

DE3441805C2 -

Info

Publication number: DE3441805C2
Application number: DE19843441805
Authority: DE
Inventors: Ruediger Dipl.-Phys. 2117 Tostedt De Brummer
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1984-11-15
Filing date: 1984-11-15
Publication date: 1987-07-30
Also published as: DE3441805A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Prüfen von Gummifederelementen und anderen Gummimetallbauteilen, bei denen zwischen einem Metallteil und einer Gummi schicht Haftung besteht, auf Material- und/oder Haft fehler und anschließendem Selektieren nach Qualität.The invention relates to a method for testing of rubber spring elements and other rubber metal components, where between a metal part and a rubber Layer liability exists on material and / or adhesion errors and then selection by quality.

Gummimetallbauteile sind für die Aufnahme von Schwin gungen in Maschinenbauteilen in unterschiedlichen Aus führungen gebräuchlich. Die Herstellung solcher Feder elemente erfordert einen verhältnismäßig großen tech nischen Aufwand. Eine besondere Schwierigkeit liegt in der Sicherstellung einer die ganze Haftfläche überdeckenden Haftfestigkeit zwischen einem Metallteil und einem Gummi körper. Haftungs- und Materialfehler können in fast allen Herstellungsstufen entstehen. Bei der Produktionsüber wachung sind diese Fehler meistens nicht erkennbar. Es sind daher zahlreiche Methoden zur Haftprüfung ent wickelt worden. Wegen des Aufwandes sind meistens nur Stichproben gebräuchlich, obschon dies zu einer aus reichenden Sicherheit bei der Erkennung von Haftfehlern nicht immer ausreicht. Stark beanspruchte Gummifeder elemente werden mitunter auch Stück für Stück einzeln geprüft. Kleine Haftfehler sind meistens nur schwer erkennbar. Dennoch sind auch sie als gefährlicher Schaden anzusehen, weil sie sich nämlich beim Gebrauch der Federelemente vergrößern.Rubber metal components are for the absorption of Schwin different designs in machine components guides in use. The manufacture of such a spring elements requires a relatively large tech African effort. A particular difficulty lies in ensuring that the entire adhesive surface is covered Adhesive strength between a metal part and a rubber body. Liability and material defects can be found in almost all Manufacturing stages arise. At the production transfer most of the time, these errors are not detectable. There are therefore numerous methods for checking adhesion been wrapped. Because of the effort are mostly only Samples in use, though this turned out to be one sufficient security in the detection of adhesive defects not always enough. Heavy duty rubber spring elements are sometimes also cut piece by piece checked. Small detention errors are usually difficult recognizable. Nevertheless, they too are considered more dangerous Damage to look at because they are in use enlarge the spring elements.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der ein gangs beschriebenen Art zu schaffen, das ohne Schaden für das Gummifederelement schnell und mit völliger Sicherheit ausgeführt werden kann. Dieses Verfahren soll auf Gummifederelemente unterschiedlicher Gestal tung leicht einstellbar sein.The object of the invention is a method of way described above to create that without harm for the rubber spring element quickly and with complete Security can be performed. This method should be on rubber spring elements of different shapes tion can be easily adjusted.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß in ein Metallteil ein Schwingungsstoß eingeleitet wird und der nach dem Durchschreiten des Gummikörpers veränderte Schwingungsstoß an dem anderen Metallteil gemessen, die Meßwerte durch Meßwertvergleich mit einem vorgegebenen Meßwert über Meßwertwandler den Material- und/oder Haftfehler feststellt und die Selektierung steuern.According to the invention, this object is achieved by that initiated a vibration shock in a metal part and that after walking through the rubber body changed vibration shock on the other metal part measured, the measured values by comparing the measured values with a predetermined measured value via transducer the material and / or detention errors and the selection Taxes.

Bei der vorliegenden Prüfung von Gummifederelementen handelt es sich um eine zerstörungsfreie Prüfung. Die zur Prüfung eingeleitete Kräfte bei der dynamischen Erregung der Prüfkörper sind nämlich mindestens um den Faktor 10 kleiner als bei einer statischen Prüfung. Da aber immerhin Kräfte in den Prüfkörper eingeleitet werden, könnte allerdings auch von einer quasi-zerstörungs freien Prüfung gesprochen werden.In the present test of rubber spring elements is a non-destructive test. The forces introduced for testing at dynamic Excitation of the test specimens is at least around the Factor 10 smaller than in a static test. However, since forces are nevertheless introduced into the test specimen could, however, also be a quasi-destructive free exam can be spoken.

Ein solches Verfahren läßt sich an einfachen und komplizierten Gummimetallbauteilen durchführen. Dazu können z. B. zwei Metallteile vorhanden sein, zwischen denen ein Gummikörper unter Haftung liegt. Wesentlich ist, daß ein Schwingungsstoß in ein Metallteil einge leitet und die durch den Gummikörper veränderte Schwingung gegebenenfalls an einem anderen Metallteil abgenommen wird. Such a process can be done on simple and perform complicated rubber metal components. To can e.g. B. there are two metal parts between which a rubber body is under adhesion. Essential is that a vibration shock is inserted into a metal part conducts and the changed by the rubber body Vibration possibly on another metal part is removed.

Der Schwingungsstoß kann dabei sehr kurzzeitig sein. Außerdem kann der Schwingungsstoß auch eine bestimmte Frequenz aufweisen. Im wesentlichen bestimmt die Ge staltung des Gummimetallbauteils, welche Zeit für die Einleitung eines Schwingungsstoßes und welche Schwingungs frequenz bevorzugt werden sollte. Es kann auch ein ganzes Schwingungsspektrum, das einen bestimmten Frequenzbereich aufweist, Anwendung finden. Der Schwingungsstoß ist zweckmäßigerweise parallel zu einer Metallfläche einzu leiten, um mit einer verhältnismäßig kleinen Schwingungs energie den Meßwert durchführen zu können.The vibration shock can be very brief. In addition, the vibration shock can also be a specific one Frequency. Essentially determines the Ge design of the rubber metal component, what time for the Initiation of a vibration shock and what vibration frequency should be preferred. It can also be a whole Vibration spectrum covering a certain frequency range has application. The vibration shock is expediently to parallel to a metal surface direct to with a relatively small vibration energy to be able to carry out the measured value.

Grundsätzlich genügt für die Messung ein einziger Schwin gungsstoß, um ein charakteristisches Schwingungsspektrum zu erhalten. Für eine differenzierte und sichere Aus sage kann jedoch notwendig sein, mehrere Schwingungs stöße hintereinander einzuleiten und das sich einstel lende statische Mittel als Kenngröße zu nehmen.Basically, a single swine is sufficient for the measurement shock to a characteristic vibration spectrum to obtain. For a differentiated and safe exit However, it may be necessary to say several vibrations initiate shocks one after the other and that occurs lend static means as a parameter.

Für die Schwingungsanregung kann das sogenannte Gauß'sche Rauschen herangezogen werden. Es stellt einen Rauschvorgang dar, dessen Amplitudenverteilungs funktion die Form einer Gaußverteilung hat. Das Leistungs spektrum kann dabei beliebig sein. Ein Gauß′sches Rauschen mit konstanter Leistung je Hertz Bandbreite wird auch als wießes Rauschen bezeichnet.The so-called Gaussian noise can be used. It puts represents a noise process, its amplitude distribution function has the shape of a Gaussian distribution. The achievement spectrum can be any. A Gaussian noise with constant power per Hertz bandwidth too referred to as white noise.

Die reine Meßzeit kann je nach praktischer Anforderung zwischen 3 und 10 Sek. betragen. The pure measuring time can vary depending on the practical requirement between 3 and 10 seconds.

Die bei einer Prüfung sich ergebenden Meßwerte gestatten es auch, aus Frequenz und Amplitude charakteristische Eigenschaftsmerkmale der Gummifederelemente zu erhalten. Auf diese Weise können auch Hinweise auf Material fehler erhalten werden. Auch Hinweise auf Shorehärten und Verlustwinkeln können so erhalten werden.Allow the measured values resulting from a test it also, characteristic of frequency and amplitude Get characteristics of the rubber spring elements. This also allows references to material errors are received. Also indications of shore hardness and loss angles can thus be obtained.

Bei dem Metallteil, an dem die zu messende Schwingungs resonanz abgenommen wird, sind zweckmäßigerweise Meßein richtungen anzuordnen, die als Beschleunigungsaufnehmer fungieren und jeweils eine Raumkoordinate erfassen. Die Verwendung von drei Beschleunigungsaufnehmern zu jeder der drei Raumkoordinaten ist daher zweckmäßig. Die aus den Beschleunigungsaufnehmern zusammengefaßten Meßwerte lassen sich in einem Diagramm darstellen. Der dabei er haltene Kurvenverlauf stellt zunächst ein Charakteristikum für ein bestimmtes Gummimetallbauteil dar, dessen Haft flächen einwandfrei sind. Tritt an die Stelle des ein wandfreien Gummimetallbauteils ein Prüfkörper mit Fehler, so weist dieser bei gleichem Schwingungsstoß ein ab weichendes Diagramm auf. Aus nicht deckungsgleichen Federdiagrammen kann also bei gleichen Prüfvoraussetzun gen auf eine fehlerhafte Haftung geschlossen werden. Die Prüfmethode ist in der Lage sehr kleine Haftfehler sicher festzustellen. Erweist sich eine weitgehende Deckungsgleichheit bei den zu vergleichenden grafischen Darstellungen als schwer analysierbar, so kann es sinn voll sein, die Masse oder den Abstand zwischen Masse und Prüfkörper zu verändern. Auf diesem Weg wird eine Verschiebung in der grafischen Darstellung erreicht, so daß Unterschiede besser erkennbar werden. For the metal part on which the vibration to be measured resonance is decreased, expediently Messein Arrange directions that act as accelerometers act and each capture a spatial coordinate. The Use three accelerometers for each the three spatial coordinates is therefore appropriate. From the measured values summarized to the accelerometers can be represented in a diagram. The one he did First, the curve shape represents a characteristic for a specific rubber-metal component, its adhesion surfaces are flawless. Replaces the wall-free rubber metal component a test specimen with defects, it rejects one with the same vibration impact softening diagram. Not congruent Spring diagrams can therefore be used with the same test requirements faulty liability. The test method is capable of very small adhesion defects sure to determine. It turns out to be extensive Congruence in the graphic to be compared Representations as difficult to analyze, so it can make sense be full, the mass or the distance between mass and change test specimens. In this way, one Shift in the graphical representation reached, so that differences are more recognizable.

Das oben beschriebene Prüfverfahren ermöglicht es, ohne weiteres in Verbindung mit einem Meßwertwandler solche Gummimetallbauteile auszuscheiden, die eine grafische Darstellung erzeugen, die von der eigentlichen richtigen grafischen Darstellung abweicht. Das genannte Verfahren läßt es auch ohne weiteres zu, andere physikalische Daten zwischen einem vorgegebenen Federelement und einem gleichgebauten Prüfkörper festzustellen. So können auch radialsymmetrische Körper mit einem Metallteil geprüft werden. Auch andere Gummikörper können nach dieser Methode geprüft werden.The test procedure described above enables easily in connection with a transducer to excrete such rubber metal components that have a graphic Generate representation from the real right one graphical representation differs. The procedure mentioned it also allows for other physical Data between a given spring element and a identically constructed test specimen. So can too radially symmetrical body tested with a metal part will. Other rubber bodies can also use this method being checked.

Die Erfindung wird in Verbindung mit einer Abbildung und zwei grafischen Darstellungen beispielsweise beschrie ben.The invention is in connection with an illustration and two graphical representations, for example ben.

Nach Abb. 1 ruht auf einem Fundament 1 ein Schwingungs erreger 2 mit Prüftisch. Auf dem Prüftisch ist eine Haltevorrichtung 3 fest angeordnet. Diese dient zur Aufnahme des Prüfkörpers 4. Er besteht in diesem Fall aus einer zylindrischen Buchse, die zwischen konzen trischen Hülsen 5 und 6 einen Gummikörper 7 aufweist. Geprüft werden soll die Haftung zwischen den Metall hülsen 5 und 6 und dem Gummikörper 7. In der Buchse 4 ist ein Stab 8 fest angeordnet. Er trägt an seinem oberen Ende auf einer Halterung 9 eine Masse und mehrere Be schleunigungsaufnehmer 10, 11 und 12. Weiterhin trägt auch die Halterung 3 einen Beschleunigungsaufnehmer 13. Wird durch den Schwingungserreger auf die äußere Hülse 5 eine Schwingung übertragen, so setzt sich diese durch den Gummikörper 7 hindurch in der Innenhülse 6 fort. Dabei entsteht eine Veränderung des Schwingungsvorganges. According to Fig. 1, a vibration exciter 2 with a test table rests on a foundation 1 . A holding device 3 is fixedly arranged on the test table. This serves to hold the test specimen 4 . In this case, it consists of a cylindrical bushing which has a rubber body 7 between concentric sleeves 5 and 6 . The adhesion between the metal sleeves 5 and 6 and the rubber body 7 is to be checked. A rod 8 is fixedly arranged in the socket 4 . It carries at its upper end on a bracket 9 a mass and several Be accelerometers 10, 11 and 12th Furthermore, the holder 3 also carries an acceleration sensor 13 . If a vibration is transmitted to the outer sleeve 5 by the vibration exciter, it continues through the rubber body 7 in the inner sleeve 6 . This creates a change in the vibration process.

Die eingeleitete Schwingung, die mit dem Beschleunigungs aufnehmer 13 gemessen wird, wird mit den Meßwerten ver glichen, die an den Beschleunigungsaufnehmern 10, 11 und 12 entstehen. Die Gesamtheit dieser Kurven sind beispielsweise in der grafischen Darstellung A zum Aus druck gebracht. Die Kurve zeigt bei verschiedenen Frequenzen große Amplituden, die für das Federelement charakteristisch sind. In der grafischen Darstellung B ist dagegen eine Kurve dargestellt, die aus einem gleichge bauten, jedoch Haftfehler aufweisenden Element entstanden ist. Die unterschiedliche grafische Darstellung zwischen A und B zeigt das Bestehen eines Haftfehlers an.The vibration introduced, which is measured with the accelerometer 13 , is compared with the measured values that arise at the accelerometers 10, 11 and 12 . The entirety of these curves are, for example, printed out in the graphic representation A. The curve shows large amplitudes at different frequencies which are characteristic of the spring element. In the graphical representation B , on the other hand, a curve is shown which has arisen from an element of the same construction, but which has adhesion defects. The different graphical representation between A and B indicates the existence of a sticking defect.

Claims

1. A method for testing rubber spring elements and other rubber metal components, in which there is adhesion between a metal part and a rubber layer, on material and adhesion defects and subsequent selection for quality, characterized in that at least one vibration shock is passed to non-destructive testing in at least one metal part is and after passing through the rubber body modified vibration shock measured on the other metal part, the measured values by Meßwertver with a predetermined measured value via measured value transducer determine the material and / or adhesion error and control the selection.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the test in the frequency range between 1 and 10,000 Hz, especially between 50-1000 Hz, he follows.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized ge indicates that the cantilevered part of the A specimen is assigned a mass.